TenFifteen : Différence entre versions

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La carte TenFifteen a été développée avec [http://kicad-pcb.org/ KiCad], l'excellente suite logicielle libre et multi-plateformes pour la conception de schémas et de circuits imprimés
 
La carte TenFifteen a été développée avec [http://kicad-pcb.org/ KiCad], l'excellente suite logicielle libre et multi-plateformes pour la conception de schémas et de circuits imprimés
 
 
===Schéma===
 
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La carte TenFifteen utilise un micro-contrôleur Atmega1284P, un MCP2200 comme convertisseur USB -> série. Le MCP2200 a 6 GPIOs non-utilisées qui peuvent être manipulées sous Linux au moyen du périphérique /dev/hiddev approprié. Il y a un régulateur 5V/1.5A et un régulateur 3.3V pour la carte SD. Il y a 5 supports pour des modules drivers de moteurs (StepSticks) comme les A4988 ou les DRV8825. Un des connecteurs des moteurs a été doublé pour alimenter 2 moteurs (pour l'axe Z des imprimantes basées sur la Prusa i3 par exemple). Le ventilateur variable peut être alimenté en 5V régulé ou en 12V. Le choix se fait en déplaçant un cavalier.
 
La carte TenFifteen utilise un micro-contrôleur Atmega1284P, un MCP2200 comme convertisseur USB -> série. Le MCP2200 a 6 GPIOs non-utilisées qui peuvent être manipulées sous Linux au moyen du périphérique /dev/hiddev approprié. Il y a un régulateur 5V/1.5A et un régulateur 3.3V pour la carte SD. Il y a 5 supports pour des modules drivers de moteurs (StepSticks) comme les A4988 ou les DRV8825. Un des connecteurs des moteurs a été doublé pour alimenter 2 moteurs (pour l'axe Z des imprimantes basées sur la Prusa i3 par exemple). Le ventilateur variable peut être alimenté en 5V régulé ou en 12V. Le choix se fait en déplaçant un cavalier.
 
 
===Circuit Imprimé===
 
===Circuit Imprimé===
 
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Le circuit imprimé fait 10cm x15cm. Il pourra être fabriqué à partir d'une plaque pré-sensibilisée positive simple-face, ou à partir d'une plaque simple-face ordinaire et de film négatif. Je ne donne aucune indication sur la façon de graver le circuit, il y a plein de tutoriels sur l'Internet. Pensez seulement à utiliser le bon typon, négatif ou positif, et dans le bon sens, vous devez pouvoir lire le texte "TenFifteen" sur le côté cuivre. Sur le dessus du Circuit Imprimé, il faudra câbler 22 straps avec du fil rigide isolé, genre fil de ligne téléphonique. Le fil isolé est obligatoire, il en passe sous les résistances R2 à R5, et aussi à proximité de certains connecteurs.
 
Le circuit imprimé fait 10cm x15cm. Il pourra être fabriqué à partir d'une plaque pré-sensibilisée positive simple-face, ou à partir d'une plaque simple-face ordinaire et de film négatif. Je ne donne aucune indication sur la façon de graver le circuit, il y a plein de tutoriels sur l'Internet. Pensez seulement à utiliser le bon typon, négatif ou positif, et dans le bon sens, vous devez pouvoir lire le texte "TenFifteen" sur le côté cuivre. Sur le dessus du Circuit Imprimé, il faudra câbler 22 straps avec du fil rigide isolé, genre fil de ligne téléphonique. Le fil isolé est obligatoire, il en passe sous les résistances R2 à R5, et aussi à proximité de certains connecteurs.
 
 
===Liste des Composants===
 
===Liste des Composants===
 
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Il faut commencer par monter les 22 straps en fil isolé. Ensuite, on monte en général les composants les plus bas, diodes, résistances, etc.. pour terminer par les composants les plus hauts, condensateurs chimiques, transistors de puissance, etc.. Il y a quelques composants à souder côté cuivre : IC2,U1,J2,D4,D5,D6 et D9, si vous décidez de la mettre aussi en version CMS.
 
Il faut commencer par monter les 22 straps en fil isolé. Ensuite, on monte en général les composants les plus bas, diodes, résistances, etc.. pour terminer par les composants les plus hauts, condensateurs chimiques, transistors de puissance, etc.. Il y a quelques composants à souder côté cuivre : IC2,U1,J2,D4,D5,D6 et D9, si vous décidez de la mettre aussi en version CMS.

Version du 12 mars 2017 à 13:59

Langue : [[::TenFifteen|Français]]  • [[::TenFifteen/en|English]]

TenFifteen-Logo.png

Avertissement

ATTENTION ! C'est un travail en cours. Il n'a pas encore été fabriqué ni testé. Il est sujet à des modifications à venir. Utilisez à vos risques et périls !!!

Introduction

La carte TenFifteen est une carte de contrôle pour imprimante 3D (RepRap) conçue pour être robuste, fabricable à la maison et facile à réparer :

  • Circuit Imprimé 10x15cm simple face
  • Soudable à la main
  • Composants traversants, pour la plupart


La carte TenFifteen, équipée d'un micro-contrôleur Atmel Atmega1284P, est 25% plus rapide que les cartes basées sur l'Atmega2560 (RAMPS,RUMBA,AZTEEG, etc..) et a deux fois plus de RAM. Cette carte est inspirée de la réputée GEN7-AVR board, avec quelques améliorations.


Pourquoi fabriquer sa propre carte ?

  • Fabriquer sa carte permet une meilleure compréhension du matériel
  • Comme la plupart des composants sont traversants, quand un problème survient, il est plus facile à diagnostiquer

Fonctionalités

  • Prête à gérer 3 axes et 2 extrudeurs
  • Connecteurs lames FASTON fiables et bon marché pour les chauffages
  • Micro-pas jusqu'au 1/32
  • Lecteur de cartes Micro-SD 'Push-Push'
  • Beeper
  • Contrôle d'un ventilateur variable (5V/12V)
  • Contrôle d'un Servo
  • Connecteur I2C (Grove) pour un LCD et plus
  • Régulateur 5V 1.5A

Matériel

Aperçu

Aperçu de la carte TenFifteen. Cliquez pour agrandir

La carte TenFifteen a été développée avec KiCad, l'excellente suite logicielle libre et multi-plateformes pour la conception de schémas et de circuits imprimés

Schéma

Schéma de la carte TenFifteen. Cliquez pour agrandir

La carte TenFifteen utilise un micro-contrôleur Atmega1284P, un MCP2200 comme convertisseur USB -> série. Le MCP2200 a 6 GPIOs non-utilisées qui peuvent être manipulées sous Linux au moyen du périphérique /dev/hiddev approprié. Il y a un régulateur 5V/1.5A et un régulateur 3.3V pour la carte SD. Il y a 5 supports pour des modules drivers de moteurs (StepSticks) comme les A4988 ou les DRV8825. Un des connecteurs des moteurs a été doublé pour alimenter 2 moteurs (pour l'axe Z des imprimantes basées sur la Prusa i3 par exemple). Le ventilateur variable peut être alimenté en 5V régulé ou en 12V. Le choix se fait en déplaçant un cavalier.

Circuit Imprimé

Circuit Imprimé. Cliquez pour agrandir
Circuit Imprimé : Straps. Cliquez pour agrandir

Le circuit imprimé fait 10cm x15cm. Il pourra être fabriqué à partir d'une plaque pré-sensibilisée positive simple-face, ou à partir d'une plaque simple-face ordinaire et de film négatif. Je ne donne aucune indication sur la façon de graver le circuit, il y a plein de tutoriels sur l'Internet. Pensez seulement à utiliser le bon typon, négatif ou positif, et dans le bon sens, vous devez pouvoir lire le texte "TenFifteen" sur le côté cuivre. Sur le dessus du Circuit Imprimé, il faudra câbler 22 straps avec du fil rigide isolé, genre fil de ligne téléphonique. Le fil isolé est obligatoire, il en passe sous les résistances R2 à R5, et aussi à proximité de certains connecteurs.

Liste des Composants

Composants (dessus). Cliquez pour agrandir
Composants (dessous). Cliquez pour agrandir

La Liste des Composants a été grossièrement estimée avec les prix les plus bas constatés sur ebay, aliexpress, mouser, farnell, etc..

Components Description Qty €/$
IC1 ATMEGA1284P-PU 1 7.00
IC1' 40pins DIP IC socket 1 0.15
IC2 MCP2200-I/SO 1 2.50
U1 LD1117S33 1 0.60
U2 L7805CV 1 0.50
Q1,Q2,Q3,Q4 IRLB3034PbF 4 2.00
Q5 BC547C 1 0.05
D9 1N4007 ou 1N4007W 1 0.02
D4,D5,D6 1N4007W 3 0.06
D1,D2,D3,D7,D8,D10,D11 LED 3mm 7 1.00
Y1 20MHz HC-49S 1 0.15
Y2 12MHz HC-49S 1 0.15
R10,R12,R14,R16 10 ohms 4 0.08
R30,R31 470 ohms 2 0.04
R26,R27,R32 1k ohms 3 0.06
R7,R8,R9,R20,R22,R24 1k8 ohms 6 0.12
R21,R23,R25 3k3 ohms 3 0.06
R17,R18,R19 4k7 ohms 3 0.06
R6,R28,R29 10k ohms 3 0.06
R1,R2,R3,R4,R5,R11,R13,R15 100k ohms 8 0.16
C14,C15,C17,C18 22pF pitch 2.54mm 4 0.08
C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C10,C16,C19,C22,C24,C25,C27,C28 0.1µF/50V pitch 2.54mm 17 0.17
C21 0.1µF/50V pitch 5.08mm 1 0.01
C11,C13,C12 10µF/35V 3 0.30
C20,C26 47µF/35V 2 0.30
C23,C29,C30,C31,C32,C33 100µF/35V 6 1.20
L1 10µH 1 0.10
M3,M4,M5,M1,M2 1x8 pin header female 10 0.90
P32,P33,P36,P37 1x2 pin header male 4 0.04
P10,JP16,JP17 1x3 pin header male 3 0.03
(JP1,JP2,JP3),(JP4,JP5,JP6),(JP7,JP8,JP9),(JP10,JP11,JP12),(JP13,JP14,JP15),J1 2x3 pin header male 6 1.00
P11,P12,P13,P14,P15,P16,P29,P30,P31,P41,P42,P43 62409-1 or 62650-1 FASTON 12 1.80
P17,P18,P19,P20,P47 Molex KK 2.54 2pins 5 1.00
P7,P8,P9 Molex KK 2.54 3pins 3 0.60
P1,P2,P3,P4,P5,P6 Molex KK 2.54 4pins 6 1.50
P21 USB Socket Type B 1 0.15
P28 I2C-GROVE (SeeedStudio) 1 0.15
SW1 Push button 6mm 1 0.02
J2 MICROSD Push Push Socket 1 0.20
F1 5mmx20mm Fuse holder 1 0.25
BUZ1 BIOS Beeper 1 0.60
TOTAL 25.22

Montage des Composants

Il faut commencer par monter les 22 straps en fil isolé. Ensuite, on monte en général les composants les plus bas, diodes, résistances, etc.. pour terminer par les composants les plus hauts, condensateurs chimiques, transistors de puissance, etc.. Il y a quelques composants à souder côté cuivre : IC2,U1,J2,D4,D5,D6 et D9, si vous décidez de la mettre aussi en version CMS.

Logiciel

Étapes de l'installation du logiciel :

  • Configuration du MCP2200
  • Installation d'un bootloader dans l'Atmega1284P
  • Compilation et installation du firmware interpréteur de G-code dans l'Atmega1284P

Configuration du MCP2200

Le MCP2200 se comportera comme un convertisseur USB-Série sans aucune configuration supplémentaire, mais si vous voulez activer les LEDs Rx/Tx ou si vous voulez changer les chaînes Product et Manufacturer, vous devrez bidouiller la configuration du MCP2200. Ceci peut être fait depuis Linux avec mcpconfig ou depuis Windows avec l'outil du fabricant.

Linux

Installer mcpconfig
Clonez l'utilitaire de configuration de MCP2200 pour Linux :

git clone https://framagit.org/MarcusFecit/mcp2200

Puis rendez-vous dans le dossier mcp2200 et compilez le programme :

cd mcp2200
make

Copiez le binaire mcpconfig quelque part dans votre $PATH pour pouvoir l'exécuter, ou restez dans le dossier de compilation et utilisez ./mcpconfig

Détecter votre périphérique HID
Après avoir branché l'USB de votre MCP2200, tapez :

sudo mcpconfig --list|grep hiddev|cut -f2 -d' '

La ligne de commande précédente devrait retourner : /dev/usb/hiddev0 ou /dev/usb/hiddev1, etc..
Remplacez le fichier périphérique /dev/usb/hiddev... avec le numéro approprié dans les commandes qui suivent

Configurer votre MCP2200
Ceci peut être fait avec une seule ligne de commande. Remplacez simplement la chaine manufacturer et la chaîne product avec la vôtre :

sudo mcpconfig -f /dev/usb/hiddev1 --baud 115200 --hwflow 0 --txled 1 --rxled 1 --manuf "Moi et RIENQUEMOI" --prod "TenFifteen 1.0"

D'autres commandes, avec moins d'arguments, pour ajuster la configuration :

Modification de la chaîne manufacturer (64 chars maximum):

sudo mcpconfig -f /dev/usb/hiddev1 --manuf "Me MYSELF"

Modification de la chaîne product (64 chars maximum):

sudo mcpconfig -f /dev/usb/hiddev1 --prod "TenFifteen 1.0"

Désactiver le contôle de flux matériel :

sudo mcpconfig -f /dev/usb/hiddev1 --hwflow 0

Activer les LEDs:

sudo mcpconfig -f /dev/usb/hiddev1 --txled 1 --rxled 1

Vérification du résultat
Affichez la configuration avec :

sudo mcpconfig -f /dev/usb/hiddev1 --dumpconfig

Le résultat devrait ressembler à ceci :

04 IO_Bmap             : 3F
05 Config_Alt_Pins     : 0C
        SSPND          : 0
        USBCFG         : 0
        RxLED          : 1
        TxLED          : 1
06 IO_Default_Val_bmap : FF
07 Config_Alt_Options  : 00
        RxTGL          : 0
        TxTGL          : 0
        LEDX           : 0
        INVERT         : 0
        HW_FLOW        : 0
08 Baud                : 0067
08 Baud                : 115384
0A IO_Port_Val_bmap    : C0

Les valeurs importantes à vérifier sont HW_FLOW (doit être à 0 !) et le nombre de Baud. Ne vous inquiétez pas si ce nombre est '115384' au lieu de '115200', c'est normal. Les autres valeurs comme RxLED et TxLED doivent être à 1 si vous voulez avoir quelques clignotements de LEDs.

Vérifiez les chaînes avec :

sudo mcpconfig --list

Le résultat :

Path: /dev/usb/hiddev1
Manufacturer: Marc BERLIOUX
Product: TenFifteen 1.0

Vous pouvez aussi voir ces chaînes apparaître dans les logs du kernel, quand vous branchez l'USB, par la commande  :

tail -f /var/log/kernel.log

Windows

Utilisez l'utilitaire de configuration de MCP2200 fourni par Microchip et suivez ces instructions : http://reprap.org/wiki/Gen7_Board-AVR_1.5#Programming_the_MCP2200